Brændstofsystem til fly

Et flys brændstofsystem (TS) er et flykraftværkssystem til at placere brændstof , generere det i en bestemt rækkefølge, levere brændstof til forbrugerne og også udføre hjælpefunktioner (definition af et køretøj i henhold til GOST 22945-78). Det vil sige, dette er en gruppe af tanke til opbevaring af en forsyning af flydende brændstof om bord på et fly med et system til forbindelsesrørledninger samt et system til at levere brændstof til motorer og pumpe det, tankning og dræning af brændstof, tryksætning og dræning af brændstof tanke , samt et elektronisk system til tankning, måling og centrering . Små, lavmanøvredygtige fly har et simpelt brændstofsystem, mens fly i høj højde og høj hastighed er meget mere komplicerede.

Mængden af ​​brændstof om bord på et fly måles ikke i kapacitetsenheder, men som vægt - i kilogram (i det metriske system) eller i pund (LBS).

Historie

Tidligere...

Nuværende tilstand

Som brændstof i turbojet- og turbopropmotorer i fly og helikoptere anvendes sædvanligvis jetbrændstof med eller uden forskellige tilsætningsstoffer. Stempelmotor let luftfart bruger højoktanbenzin .

Små fly har ofte en eller flere brændstoftanke af aluminiumslegering forbundet med hinanden ved hjælp af brændstoffittings og en lille service- eller pilottank. Brændstof til motoren (motoren) strømmer af tyngdekraften (på grund af jordens tyngdekraft). Der er en simpel brændstofniveaumåler eller flowmåler. Tankning sker gennem de øverste mundinger.

I moderne store fly bruges caissontanke i vid udstrækning , som er forseglede hulrum i vinge , køl eller stabilisator, samt bløde gummitanke limet sammen af ​​plade petroleumsbestandigt gummi. Metalprofiler kan monteres inde i bløde tanke for at bevare tankens form. Nogle gange bruges ret komplekse strukturer kaldet - tank-rum , der fungerer som kraftelementer i flystellet, rum til udstyr og samtidig er tanks til brændstof.

På manøvredygtige fly, såsom kampfly , er brændstoftankene ofte fyldt med et svampet syntetisk materiale ( polyurethanskum ) for at forhindre brændstofoverløb under flyets udvikling og fejljustering. Også svampefylderen forhindrer eksplosion af brændstofdampe i tilfælde af skader og lumbago. For lavmanøvredygtige fly er stive skillevægge med kalibrerede huller installeret inde i tanke til samme formål.

Brændstofsystemet (TS) i et stort fly består normalt af grupper af tanke. Hver gruppe kan konstruktivt bestå af flere beholdere (tanke). Alle tanke er udstyret med indbyggede nedsænkelige elektriske brændstofpumper og er forbundet med et rørledningssystem (indvendige brændstofrørledninger er malet gule) med elektriske afspærringsventiler, der giver en eller anden rækkefølge af brændstofforbrug. Da balanceniveauet er kritisk for flyet , produceres brændstoffet i overensstemmelse med et givet program, hvilket holder flyets flyvebalance inden for de specificerede grænser. Normalt tilføres brændstof til motorerne under hele flyvningen fra servicetanke (eller servicerum inde i tankene), og brændstof fra de resterende tanke pumpes ind i servicetanke i overensstemmelse med brændstofforbrugsprogrammet. Derudover har manøvredygtige fly i brændstofsystemet en speciel tank (eller et hulrum i tanken), der er designet til at drive motorerne i tilfælde af negativ langsgående g-belastning (under aerobatiske manøvrer).

Nogle fly har den såkaldte. centreringstank , hvor brændstoffet aldrig er fuldt udviklet, undtagen i nødstilfælde (dette gøres for eksempel på mange Tupolev Design Bureau-fly ). I tilfælde af fuldstændig udmattelse eller dræning af brændstof fra systemet, falder flyet på jorden simpelthen på halen og løfter næsen.

Elektriske brændstofpumper er betinget opdelt i booster - de leverer brændstof til motorerne, og pumpning - de er nødvendige for at pumpe brændstof inde i brændstofsystemet i henhold til et givet program. Hovedbrændstofpumpen er monteret på motoren og drives af et mekanisk drev (gennem gearkassen). En elektrisk drevet brændstofforstærkerpumpe er installeret i forsyningstanken og skaber det nødvendige overskydende brændstoftryk ved indløbet til motorens brændstofpumpe for at forhindre brændstofkavitation i store højder. Alle booster- og overførselspumper er ofte duplikeret, og i tilfælde af fejl på én pumpe fra et par, er køretøjets fulde drift sikret. Driften af ​​pumperne (rækkefølgen af ​​deres aktivering og brugbarhed) styres af brændstoftrykket i rørledningerne ved at udløse den tilsvarende trykindikator.

Nogle gange er overføringspumper slet ikke installeret, og brændstoffet tilføres af tyngdekraften . Så for eksempel er brændstofforsyningen fra kølbrændstoftanken til Il-62M og vingetanke til Be-12 organiseret .

I nogle tilfælde bruges der ikke elektriske brændstofpumper, og brændstoffet presses ud af tankene af overskydende lufttryk taget fra fremdriftsmotorens kompressor (eller fra luftcylinderen). Så ofte organiserer de forsyningen af ​​brændstof fra hængende ekstra tanke.

Desuden har alle flybrændstoftanke et dræn- og tryksystem. Drænsystemet sørger for kommunikation mellem tankens overbrændstofrum og atmosfæren og forhindrer, at der opstår et vakuum i tanken under brændstoftømning. For at forhindre brændstof i at spilde ud gennem afløbssystemet under flyets udvikling, kan der installeres drænbrændstoftanke i brændstofsystemet, hvorfra det akkumulerede brændstof pumpes tilbage til tankene af yderligere pumper. Tryksystemet skaber et vist overtryk i tankene for at forhindre kavitation af brændstofpumperne.

Påfyldning af brændstof kan foretages manuelt ved hjælp af en dispenserpistol gennem tankenes øverste påfyldningshalser ved hjælp af tyngdekraften, eller gennem en standard centraliseret trykpåfyldningshals. I det første tilfælde hældes brændstoffet i en streng rækkefølge, så flyets justering ikke forstyrres, og flyet falder simpelthen ikke på halen. Ved centraliseret tankning tilføres brændstof under tryk fra en flyvepladstankvogn ( TZ ) eller fra et stationært centraliseret tankningssystem (CZT) under tryk gennem påfyldningsstudsen og fordeles automatisk (ifølge programmet) mellem tankene. Til dette formål er der installeret forskellige elektroniske brændstofpåfyldnings-, måle-, flow- og balancesystemer om bord på flyet.

I det simpleste tilfælde er der en brændstofmåler om bord, der viser mængden af ​​brændstof i tankene og en flowmåler, der bestemmer det aktuelle brændstofforbrug på kraftværker. Brændstofmåleren måler massen af ​​brændstof (i kilogram) i hver tank og den samlede mængde brændstof om bord. Som brændstofniveausensorer bruges normalt kapacitive sensorer (sjældent flydesensorer), som er en cylindrisk elektrisk kondensator inde i tanken, inkluderet i armen på en selvbalancerende AC-målebro. Funktionsprincippet for en sådan sensor er baseret på en ændring i kondensatorens kapacitans med et fald i brændstofniveauet på grund af forskellen i de dielektriske egenskaber af petroleum og luft. Flowmåleren måler brændstofflowhastigheden i rørledningen ved hjælp af et pumpehjul, der er mekanisk bundet til hastighedssensoren. Jo større brændstofstrømningshastigheden er i den kalibrerede rørledning, jo større er pumpehjulets rotationshastighed og frekvensen af ​​elektriske impulser taget fra sensoren.

Flyvebalancen opretholdes manuelt ved at tænde for overførselspumperne i en given rækkefølge. Mere komplekse brændstofforbrugsprogramstyringssystemer (SPUT) styrer uafhængigt overførselspumper i overensstemmelse med det programmerede program. Moderne udstyr (af typen SUIT - brændstofkontrol- og målesystem) automatiserer alle processer til tankning, kontrol af brændstofforbrug under flyvning (inklusive i tilfælde af ujævn udtømning), nødbrændstoftømning og overvåger også brændstoftemperaturen og tilstedeværelsen af vand og udsender passende elektriske signaler til de relaterede systemer (f.eks. i ACS).

Pistoltankning er nu kun forblevet på små fly og helikoptere. Et centraliseret tankningssystem anvendes hovedsageligt, da denne proces er teknologisk enklere og hurtigere. Også ved tankning med en pistol er det uundgåeligt, at fremmede partikler og vand kommer ind i tankene (i dårligt vejr).

Før tankningsproceduren udføres, skal tankskibet og flyet jordes og forbindes med hinanden med et metalmetalliseringskabel for at udligne det elektriske potentiale. Dette gøres for at forhindre forekomsten af ​​en gnist fra statisk elektricitet og forekomsten af ​​en brand - når store masser af brændstof bevæger sig med en høj strømningshastighed, opstår der uundgåeligt elektrificering af strukturen.

Nogle militærkøretøjer har tankningskapacitet under flyvningen , med det formål at installere brændstofmodtagere af forskellige designs. Brændstof under luftpåfyldning fordeles mellem tankene på samme måde som ved jordpåfyldning.

Alle flytanke har afløb. Før hver tankning skal der tages brændstof fra tankvognen til kvalitetskontrol. Efter hver tankning af flyet er den såkaldte dræning af slam  obligatorisk fra hver tank - en vis mængde brændstof fra bunden af ​​tanken for at kontrollere tilstedeværelsen af ​​vand og mekaniske urenheder (tilstedeværelsen af ​​vand i petroleum er bestemmes ved at indføre flere korn af tørt kaliumpermanganat). Beholderen med drænet brændstof er mærket efter den fastlagte procedure, da det er et indberetningsmateriale og opbevares indtil næste tankning af flyet.

Til nøddræning af brændstof fra tanke under flyvning er der forskellige systemer. Brændstof tappes for at lette flyet før en nødlanding, hvis det bliver nødvendigt kort efter start, da den maksimalt tilladte landingsvægt (i overensstemmelse med kravene til skrogets strukturelle styrke) normalt er noget mindre end startvægten af ​​flyet. fly.

Ud over nødsituationen sørger den for operationel dræning af brændstof fra flyets tanke ind i tankskibet (den såkaldte "buildup"), som er påkrævet til visse tekniske arbejder.

For at øge flyvningens rækkevidde på militærfly bruges påhængsmotorer (slippet under flyvningen efter at brændstoffet er opbrugt) strømlinede brændstoftanke placeret på en ekstern slynge. Nogle gange, under destillationen af ​​maskinen, bruges yderligere tanke installeret i lastrummet i stedet for flyets standard missil- og bombebevæbning. På helikoptere, for at øge flyverækkevidden, øves det at installere yderligere brændstoftanke i lastrummet.

Brandrisiko

For at forhindre brande og eksplosioner af brændstofdampe i nødsituationer (kampskade eller tvangslandinger) har alle militære og nogle civile fly et såkaldt tankpåfyldningssystem. "neutral gas" (NG). Normalt er det nitrogen eller teknisk kuldioxid i højtrykscylindre, nogle gange bruges der ombord neutrale gasgeneratorer (for eksempel på Il-76 eller An-22 ). Neutral gas tilføres tankene, efterhånden som brændstof opbruges fra den samme brændstofautomatik, der styrer flowhastigheden.

passagerfly er der installeret stødsensorer på vingespidserne, som udløses under en mavelanding og forårsager en øjeblikkelig tilførsel af NG til tankene.

Se også

Litteratur